实验一 胶体凝胶性能研究 9.12.doc

实验一 胶体凝胶性能研究一、实验目的1. 加深对胶体凝胶性能理论知识的理解。2. 掌握胶体凝胶强度、析水率的测定方法及注意事项。3. 研究各因素对常用胶体凝胶性能的影响，并探索其原因。二、实验原理胶凝现象一般可以简单描述为亲水胶体的长链分子相互交联，形成能将液体缠绕固定在内的三维连续式网络，并由此获得坚固严密的结构，以抵制外界压力而最终能阻止体系流动。几乎所有的食品胶都有粘度特性，但只有其中一部分食品胶具有胶凝特性，且其凝胶特性也往往各不相同。主要的胶凝剂包括：琼脂、明胶、海藻酸钠、结冷胶、卡拉胶和果胶等，其中琼脂的凝胶强度较高，结冷胶、卡拉胶的凝胶透明度较好。本实验分别以淀粉、明胶、卡拉胶为研究对象，研究浓度、糖、酸、冷冻对其凝胶性能的影响。并在此基础上重点研究卡拉胶和魔芋胶的复配性能，研究其在不同配比(4:1,3:1,2:1,1:1)、不同混合胶浓度时的协同增效作用。至于其在果冻和凝胶软糖中的应用研究，具体见四、果冻制作和五、明胶软糖制作。三、材料、仪器与设备材料：玉米淀粉、明胶、卡拉胶、魔芋胶、白砂糖、柠檬酸、氯化钾仪器与设备：培养皿、电子天平、冰箱、水浴锅、质构仪四、实验内容1. 玉米淀粉凝胶性能研究糖、酸、冷冻等对玉米淀粉凝胶性能的影响。(1) 浓度对玉米淀粉凝胶性能的影响分别配制6、7、8、9%的玉米淀粉溶液，在95下加热糊化后冷却，24h后测其凝胶强度，记录结果并作图分析。图1 玉米淀粉浓度对其凝胶性能的影响玉米淀粉浓度（%）6789(2) 糖对玉米淀粉凝胶性能的影响分别测定8 %玉米淀粉在0%、5%、7.5%、10%、12.5%白砂糖溶液中的凝胶强度，记录结果并作图分析。图2 蔗糖浓度对玉米淀粉凝胶性能的影响蔗糖浓度（%）057.51012.5(3) 酸对玉米淀粉凝胶性能的影响：分别测定8 %玉米淀粉在0%、0.05%、0.10%、0.15%、0.20%柠檬酸溶液中的凝胶强度，记录结果并作图分析。表3 柠檬酸浓度对玉米淀粉凝胶性能的影响柠檬酸浓度（%）00.050.100.150.20(4) 冷冻对玉米淀粉凝胶性能的影响将8 %玉米淀粉糊化溶液在-18冷冻一周后取出，常温融化后测其凝胶强度，与未冷冻样品作对比，研究冷冻对其凝胶性能的影响。2. 明胶凝胶性能研究(1) 浓度对明胶凝胶性能的影响分别配制若干个不同浓度的明胶溶液，待其在室温放置24hr后，分别测其凝胶强度，记录结果于下表中。每个浓度重复3次，取其平均值。以浓度为横坐标、凝胶强度平均值为纵坐标作图，得一浓度对凝胶强度的影响曲线，并对此结果进行分析。表4 浓度对明胶凝胶强度的影响浓度（%）57.51012.5(2) 糖对明胶凝胶性能的影响分别测定8%明胶在0%、5%、7.5%、10%、12.5%蔗糖溶液中的凝胶强度，记录结果并作图分析。表5 蔗糖对明胶凝胶强度的影响蔗糖浓度（%）057.51012.5(3) 酸对明胶凝胶性能的影响分别测定8%明胶溶液在0%、0.05%、0.1%、0.15%、0.2%柠檬酸溶液中的凝胶强度，记录结果并作图分析。表6 柠檬酸对明胶凝胶强度的影响柠檬酸浓度（%）00.050.10.150.2(4) 冷冻对对明胶凝胶性能的影响配制两份8%明胶溶液，一份置于室温，另一份置于低温冰箱内-18冷冻一周后取出在室温下融化，分别测其凝胶强度，记录结果并作比较分析。3. 卡拉胶凝胶性能的研究参照上述研究明胶凝胶性能的实验方案，在查阅相关资料的基础上设计研究卡拉胶凝胶性能的实验方案，来考察浓度、糖、酸、冷冻等对其凝胶强度和析水率的影响。(1) 卡拉胶浓度对其凝胶性能的影响分别称取0.3、0.6、0.9、1.2g卡拉胶于150ml温水中，加热溶解后室温放置24hr，测其凝胶强度与析水率。表7 不同浓度卡拉胶的凝胶强度卡拉胶浓度（%）0.20.40.60.8表8 不同浓度卡拉胶凝胶的析水率卡拉胶浓度（%）0.20.40.60.8(2) 氯化钾对卡拉胶凝胶性能的影响分别称取0.6g卡拉胶于150ml不同浓度（0.05%、0.1%、0.15%、0.20%）氯化钾溶液中，加热溶解后室温放置24hr，测其凝胶强度与析水率。表9 氯化钾对卡拉胶凝胶强度的影响氯化钾浓度（%）0.050.100.150.20表10 氯化钾对卡拉胶凝胶析水率的影响氯化钾浓度（%）0.050.100.150.20(3) 蔗糖对卡拉胶凝胶性能的影响分别称取0.6g卡拉胶于150ml不同浓度（0%、5%、7.5%、10%、12.5%）蔗糖溶液中，加热溶解后室温放置24hr，测其凝胶强度与析水率。表11 蔗糖对卡拉胶凝胶强度的影响蔗糖浓度（%）057.51012.5 表12 蔗糖对卡拉胶凝胶析水率的影响蔗糖浓度（%）057.51012.5(4) 柠檬酸对卡拉胶凝胶性能的影响分别称取0.6g卡拉胶于150ml不同浓度（0%、0.05%、0.1%、0.15%）柠檬酸溶液中，加热溶解后室温放置24hr，测其凝胶强度与析水率。表13 柠檬酸对卡拉胶凝胶强度的影响柠檬酸浓度（%）00.050.100.15表14 柠檬酸对卡拉胶凝胶析水率的影响柠檬酸浓度（%）00.050.100.154. 卡拉胶和魔芋胶的复配性能研究研究卡拉胶和魔芋胶在不同配比(4:1、3:1、2:1、1:1)、不同混合胶浓度(0.3%、0.4%、0.5%、0.6%)时的复配性能，记录结果于下表中。表15 浓度、配比对复配胶（卡拉胶:魔芋胶）凝胶强度的影响卡拉胶：魔芋胶复配胶浓度（%）4：10.30.40.50.63：10.30.40.50.62：10.30.40.50.61：10.30.40.50.6表16 浓度、配比对复配胶（卡拉胶:魔芋胶）凝胶析水率的影响卡拉胶：魔芋胶复配胶浓度（%）4：10.30.40.50.63：10.30.40.50.62：10.30.40.50.61：10.30.40.50.65. 凝胶强度和析水率的测定(1) 凝胶强度的测定测定方法一：用下垂度%sag表示凝胶强度，%sag越小，则凝胶强度越大；%sag的测定具体见附录1 STARCH GELS。测定方法二：凝胶强度（GS），g/cm2。在直径为4.3cm的100ml小烧杯中配制成凝胶体，经过24hr后反转倾出。托盘天平左盘放待测凝胶，右盘放烧杯，内加水至天平平衡，称重并记录（烧杯+水）质量为m1；将垂直固定于天平上方的玻璃棒（底部粘有一枚硬币，直径为D）底部与待测凝胶表面接触，然后在右边烧杯中缓缓加水至凝胶表面破裂，称量并记录（烧杯+水）质量为m2；凝胶强度（GS）可由